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仪器仪表在各行业的应用

更新时间:2024-07-26 11:38:42

仪器仪表是工业生产、科学研究和日常生活中不可或缺的重要工具。随着科技的不断发展,仪器仪表行业也在不断壮大,产品种类和性能不断提升。

仪器仪表是用于检查、测量、控制、分析、计算和显示被测对象的物理量、化学量、生物量、电参数、几何量及其运动状况的器具或装置。仪器仪表产品种类繁多,包括流量计、压力表、温度计、液位计、分析仪等,这些产品广泛应用于石油、化工、电力、环保、医药等领域,对工业生产和科学研究起着至关重要的作用。


随着现代化工业的发展,现代仪器仪表(特别是智能化仪表及系统)已成为改造传统工业、提高生产效率、降低生产成本、原材料综合利用、延长生产装置寿命、保证产品质量、实现环境保护、保障安全运行、节能降耗、实现信息管理、优化控制策略等的必备工具,对推动工业现代化和提高国民经济综合水平有着十分重要的作用。

仪器仪表应用领域广泛,覆盖了现代工业制造、生命科学、医疗健康、环境保护、食品安全等领域,对国民经济有巨大倍增和拉动作用,有着良好的市场需求和巨大的发展潜力。数据显示,2012年全球仪器仪表市场规模约5354亿美元,2022年我国仪器仪表市场规模增长至约9614.5亿美元,较2021年增长4.47%左右。营业收入从2018年的8091.6亿元增长至2022年9835.4亿元,利润总额从2018年的780.5亿元增长至2022年的1017.6亿元,2022年营业成本约7410.1亿元(以上数据来源:智研咨询)。

根据尚普咨询集团的数据显示,2023年全年全球通用仪器仪表市场规模预计达到1.2万亿美元,同比增长8.5%。其中,中国通用仪器仪表市场规模预计达到2.5万亿元人民币,同比增长10.1%,占全球市场份额的17.6%。中国通用仪器仪表市场规模在全球排名第二,仅次于美国。


随着制造业领域数字化趋势的持续推进,仪器仪表行业高端化产品需求持续走高,朝着智能化、数字化、集成化的方向发展。新型材料、新工艺、新技术的运用,使得仪器仪表的性能不断提高,功能越来越强大,比如:智能化仪器仪表具有自动校准、自动诊断、自适应控制等功能;数字化仪器仪表能够实现数据采集、处理和传输;集成化仪器仪表则能够实现多参数测量和系统整合。这些新型仪器仪表的出现,大大提高了测量的准确性和可靠性,同时也为工业生产和科学研究的自动化和智能化提供了有力支持。

新能源和智能制造等领域为仪器仪表提供了广阔的应用场景:在新能源领域,仪器仪表将用于太阳能、风能等的监测和控制;在智能制造领域,仪器仪表将用于自动化生产线和智能工厂的监测和控制,这些领域的发展将为仪器仪表提供新的增长点。根据中国信通院数据,中国智能传感器市场规模从2016年的108亿美元增长至2020年的148亿美元,CAGR达到8%,随着下游应用的规模发展、叠加国产替代的持续推进、全球化和贸易自由化的不断深入,仪器仪表行业的国际竞争将更加激烈。

受益于中国经济的持续增长,中国仪器仪表产业行业规模不断提升,目前,中国已成为世界发展中国家中,仪器仪表产业规模最大、产品品种最齐全的国家。仪器仪表应用于生产生活的方方面面,是采集各类信息、数据的源头,仪器仪表产业已成为国民经济的基础性、战略性产业。

随着市场需求的多样化和个性化,以及客户对服务质量的的提高,通用仪器仪表企业需要拓展市场渠道和服务范围,以适应市场变化和客户需求。例如,在电子测量仪器领域,通用仪器仪表企业可以通过建立线上线下相结合的销售网络,提供更便捷的购买和租赁服务;在分析检测仪器领域,通用仪器仪表企业可以通过提供更多的检测方案和服务,满足不同客户的特殊需求;在工业自动化控制系统领域,通用仪器仪表企业可以通过提供更全面的系统集成和优化服务,帮助客户提升生产效率和质量。

此外,通用仪器仪表企业也需要增强风险防范和应对能力,以保持稳定的经营和发展。例如,在电子测量仪器领域,通用仪器仪表企业可以通过加强自主研发和创新,减少对国外技术的依赖,降低技术风险;在分析检测仪器领域,通用仪器仪表企业可以通过多元化市场布局和产品结构,减少对单一市场或产品的依赖,降低市场风险;在工业自动化控制系统领域,通用仪器仪表企业可以通过优化供应链管理和建立备份方案,减少对单一供应商或渠道的依赖,降低供应链风险。

目前,物联网、工业互联网、工业4.0和智能制造正在快速发展,智能传感器市场规模和渗透速度逐步提升,企业能够在这一方面取得先机,就可以在市场竞争中得到巨大优势,加上国内制造业的转型升级和智能制造的加速推进,国产仪器的竞争力也在进一步提升,未来几年,国产仪器将在更多领域替代进口品牌,成为主流选择。


在现代科技时代,仪器仪表的应用已经深刻改变了我们的生活和工作方式。精准测量与控制技术作为仪器仪表领域的重要分支,在工业制造、医疗、科研、能源和环境监测等领域发挥着关键作用。仪器仪表系统通过提供精准的测量数据和智能化的控制手段,推动了社会的科技创新和产业发展,为人类创造更加智能、高效、可持续的生产与生活方式。

工业制造领域

在工业制造领域,精准测量与控制是保障产品质量和提高生产效率的关键。先进的仪器仪表系统通过高精度传感器和先进的控制算法,实现了对生产过程的实时监测和调整。例如,在汽车制造中,通过仪器仪表系统对零部件的精准测量,可以确保每个零件的尺寸符合设计标准,提高整车的装配精度。自动化控制系统可以协调生产线的运作,提高生产效率,降低生产成本。

医疗领域

仪器仪表在医疗领域的应用,尤其是在医学诊断和治疗方面,对人类健康起着至关重要的作用。先进的医疗仪器能够进行高精度的测量,例如核磁共振和CT扫描,以获取详细的身体结构信息。在手术中,精准仪器仪表的应用可以辅助医生进行微创手术,减小手术创伤,提高手术的精确性和安全性。

科学研究领域

科学研究需要高度精准的测量和控制手段来获取可靠的实验数据。在物理学、化学、生物学等领域,通过先进的仪器仪表等检测技术,为科学家提供了丰富的实验工具。精准的测量仪器可以在微观和宏观层面上帮助科学家深入研究,而自动化控制系统则能够实现实验参数的稳定控制,提高实验的可重复性和准确性。

能源领域

在能源行业,精准测量与控制对于提高能源利用效率和降低环境影响至关重要。电力、石油、天然气等领域都依赖于仪器仪表系统进行生产和输送过程的监测与调控。通过实时测量和控制,能源公司可以更好地管理能源流向,降低能源损耗,提高生产效率。

现代仪器仪表在精准测量与控制领域的应用已经深刻地渗透到各行各业。在工业制造、医疗、科研、能源和环境监测等领域,仪器仪表系统通过提供精准的测量数据和智能化的控制手段,推动了社会的科技创新和产业发展。未来随着科技的不断进步,我们可以期待仪器仪表系统在更多领域展现出更为广泛和深远的应用前景,为人类创造更加智能、高效、可持续的生产与生活方式。



实验分析仪器仪表是仪器仪表产业重要的细分领域,是基础的科学实验装备。实验分析仪器仪表应用领域广泛,在国民经济建设各行各业的运行过程中承担着重要的把关角色。在技术发展推动下,实验分析仪器在科技领域如环境科学、生物工程、生态保护、材料科学等领域的基础研究和工业应用中得到广泛应用。

近年来,随着机械、电子、信息、软件等与实验分析仪器领域相关的基础行业不断发展进步,以及物理、化学、光学、生命科学等各学科领域分析技术的加速创新,实验分析仪器也实现了快速发展。从全球实验室分析仪器细分领域看,生命科学、色谱两个领域占比最多,分别占总市场规模的26%和15%。

全拓数据显示,全球实验分析仪器市场规模由2017年的578.1亿美元增至2023年的789.2亿美元,年均复合增长率为5.9%。预测2024年全球实验分析仪器市场规模可达820.3亿美元。

实验分析仪器行业是典型的高附加值、技术密集型产业,其下游市场覆盖了工业、农业、食品、医药卫生、科研、环保、航空航天等多方面。从区域分布来看,北美、欧洲、中国和日本是主要市场。北美市场份额排名全球第一,占比37%;其次为欧洲,占比27.1%;中国市场容量排在全球第三,占比11.7%;日本排在全球第四,占比10.2%。

目前,全球实验分析仪器仪表市场基本被赛默飞、丹纳赫、安捷伦等国际巨头所垄断,主要分布在美国、欧洲、日本。这些企业起步较早、发展较成熟,竞争优势较为明显。一些国际大型企业采用多国本土化战略,在我国国内建设工厂;而另一些企业则采用与国内代理商合作的方式,利用代理商渠道优势拓展市场。


随着中国、印度等国家经济的不断发展,亚洲各国对实验分析仪器的需求不断增长,中国已经成为全球增长最快的分析仪器应用市场之一。受益于国家相关政策的支持,中国低碳经济、环保与食品安全、医疗健康等战略新兴产业的发展需求旺盛,实验分析仪器的下游应用领域不断拓宽,技术水平发展迅速,市场规模持续扩大,已步入高速度、高质量发展时期,行业将迎来新的机遇和市场。


随着我国计算机技术、微制造技术、纳米技术和新功能材料等高新技术的发展和突破,实验室仪器也将迎来升级换代,向高端发展,满足更多的应用需求。实验分析仪器仪表正沿着大型落地式→台式→移动式→便携式→手持式→芯片式的方向发展,越来越小型化、微型化、智能化,部分实验分析仪器仪表已出现可穿戴式或不需外界供电的植入式、埋入式新型产品。


近年来伴随着机械、信息技术等基础行业的发展,物理、化学、光学、生命科学等学科的加速创新,应用领域的不断发展将为实验分析仪器带来可观的需求增量,也将对仪器产品的性能、精度、效率提出更高要求,未来,各种新技术、新材料还将被更多地应用到实验室仪器行业中,实验分析仪器将迎来快速发展。

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